自世界上出現動力機械和機動車輛后，在其傳動和制動機構中就使用摩擦片。理想的剎車片材料應具有較好的穩定性、摩擦系數變化小、磨損小，提高制動可靠性，延長剎車片使用壽命的優點。隨著石棉摩擦片禁令的發布，新型無石棉剎車片材料的研制，改善摩擦材料性能的研究勢在必行。煤炭產業是國民經濟發展的主要產業，在煤炭生產過程中對產煤機器的使用性能和穩定性能有很高的要求，而礦山機械用剎車片作為礦山機械的一個重要部件，在煤炭生產和環境安全方面發揮著重要的作用。
本文通過對比國內外礦山用先進剎車片材料的制造方法和材料組織及性能等，在總結國外先進礦山用剎車片材料生產方法的基礎上，提出了我國先進礦山用剎車片材料的發展方向，并用國內自主研發出銅粉末冶金材料替代德國進口剎車片用于煤礦開采。
1.國內外礦山用剎車片材料生產現狀
礦山用剎車片一般由鋼板、黏結隔熱層和摩擦塊構成。鋼板經過涂裝來防銹，涂裝過程用爐溫跟蹤儀來檢測涂裝過程溫度分布來保證質量。黏結隔熱層要求有很高的黏結力，保證在使用過程中不脫落。摩擦塊在使用過程有較高的摩擦因數(一般要求0.33)，同時要求不打火。摩擦塊材料是剎車片的核心技術，以單軌調運剎車片為例，我國的制備材料以銅合金為主，制備方法為冶煉加焊接成型方法，有部分企業采用粉末冶金的方法進行生產，在使用性能上各有優缺點。
我國某企業粉末冶金剎車片與德國生產的剎車片進行對比可以看出，在黏結隔熱層和摩擦塊方面還存在一定差距。在黏結隔熱層方面國內采用焊接方法，增加了生產流程并增高了生產成本，而國外則通過對摩擦材料和黏結隔熱層的系統改進免去了焊接生產流程，同時也降低了成本。在使用性能方面，德國生產的剎車片由于摩擦塊材料的先進配比和燒結工藝的成熟，同樣優于國內某企業。
但從總體來說，我國的剎車片已經從原來污染環境的石棉材料發展為耐火顆粒和金屬顆粒燒結而成的環境保護材料。近年來我國的剎車片生產技術也取得了重大的發展，特別是粉末冶金技術的出現對材料的發展起到了革命性的改進，但粉末冶金技術在剎車片生產中的應用還有待提高。
2.技術分析
剎車片分類及發展方向。根據剎車片生產材料，可以分為：半金屬、少金屬、石棉和陶瓷材料四類。在使用性能方面產品要求集摩擦性能穩定、柔韌性好，耐磨、使用壽命長等特點。
在國外先進剎車片生產國家中，德國的產品處于國際先進水平，其產品集性能穩定、柔韌性好、耐磨、使用壽命長等為一體，*剎車片制造業的發展。因此，國內產品以德國先進剎車片為發展方向，多生產無石棉橡膠銅絲制動，除了具有石棉制動帶的優點外，還具有對人體無害，對環境無污染的特點，已經在環保、性能等方面取得了很大的進步。
對標是技術改進和革新的高效方法，通過對比德國先進剎車片可在一定程度上提高我的制造技術。不過正如日本質量管理專家大野奈一參觀*國氣勢宏偉的大工業化生產工廠后所得出的感想一樣，“我要用一半的資源來達到與美國同樣的氣魄和生產力”�；貒笏麆撧k了豐田生產式方式，并在短短的幾十年內趕上并超越美國。我國的剎車片的生產技術要想達到或趕超國際先進水平，也同樣需要豐田式生產精神，需要用“少金屬”來戰勝“半金屬”，用加入陶瓷材料的粉末冶金技術來戰勝傳統的冶煉加鑄鍛焊成型工藝方式。
現在的工業競爭需要的是用低成本和高質量來戰勝高成本，用豐田式生產方式來達到與競爭對手同性能甚至優于競爭對手性能的產品，從而大大提高產品的競爭力。
3.德國剎車片技術分析
正如日本技術在起初模仿美國后用高質量再超越美國一樣，德國技術也在嚴格執行標準的基礎上，用創新的生產方式使德國制造在世界生產中立于*地位。
下面以德國制造的剎車片為例來分析德國產品的競爭力，圖2為德國剎車片取點后的掃描電鏡照片及成分分析。從圖中可以看出德國剎車片把銅與過渡金屬元素Co和W很好地結合起來生產一種新的剎車片材料，經實踐證明不僅提高了摩擦塊的摩擦因數，而且減少了焊接程序，受到了國內外廣大顧客的青睞。德國剎車片的制造技術正是創新采用粉末冶金技術，在降低成本的同時制造出來高性能的產品。這種制造的理念對我國剎車片制造技術的發展有很大的借鑒意義�！暗统杀�、高性能”的基礎來源于創新和嚴格的技術標準。
*次工業革命時期，德國用“低成本、高性能”的理念給北洋水師制造的鎮遠艦、定遠艦就超過了同期其他國家制造的戰艦質量。當今，德國的剎車片制造技術也同樣優于同期其他國家的制造技術。中國制造正以德國制造為發展標桿進行趕超，需要在剎車片、軸承等機械制造行業方面，進行創新，發展新技術。
4.粉末冶金技術分析
粉末冶金是一種以金屬粉末為原料，經壓制和燒結制成各種制品的加工方法。粉末冶金工藝包含三個主要步驟：首先，主要組成材料被分解成許許多多的細小顆粒組成的粉末。然后將粉末裝入模具型腔施加一定的壓力，形成具有所需零件形狀和尺寸的壓坯。*后，對壓坯進行燒結。粉末冶金零件生產工藝的本質優勢是，具有零件*終成形能力和材料利用率很高。
隨著世界人口的飛速增長和不可再生能源的不斷消耗，可持續發展成為當今人類發展的首要問題，人類需要從生態系統的發展角度來進行可持續發展，尤其是廢物的綜合利用和環境的可承受能力遭到了新的挑戰。而粉末冶金技術正是改變人類生存發展環境和促進生態系統平衡發展的新技術，在材料利用率方面徹底地進行了改進，把很多以前的廢物材料變廢為寶，提高了人類的生產能力，降低了對環境的污染。
對此，國內各高校和研發部門紛紛積極響應，不同程度地提高了環境發展和可持續發展的地位。但是我國環保部門在環境監督和改進治理方面還有很多欠缺，同時也有很多困難。在發展經濟巨大壓力的前提下兼顧環境保護，這本身就是一個矛盾的問題。從辨證唯物主義的角度來看，科學技術的發展是解決環境問題更好的方法。正如材料降低晶粒粒度是惟一同時能提高強度和塑性途徑一樣，環境的治理和可持續發展需要科學技術的進步。
粉末冶金技術的發展給我國的先進材料發展帶來了新的方向和動力，在我國制造業方面已取得了很多可喜的成績。在金屬材料、無機材料等粉末冶金技術推動下，燒結板材、陶瓷刀、陶瓷零件等正不斷的出現。但要想徹底替代德國剎車片、FAG軸承的制造技術，我們還需要在掌握德國制造技術的基礎上，創新出屬于自己的中國制造技術。
